【正文】 計(jì)算，再進(jìn)行多組的總計(jì)算，計(jì)算公式分別如下 : (1)單組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 同一組用電設(shè)備的工作性質(zhì)相同，而其中各機(jī)器名稱和容量不一定相同。 (2)多組用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 在一組用電設(shè)備中，考慮了 x 臺(tái)最大設(shè)備最大負(fù)荷重疊的因素，多組用電設(shè)備中不可能所有各組最大設(shè)備的最大負(fù)荷都重疊，一般只考慮一組最大的附加負(fù)荷即可。 需求系數(shù)法 需求系數(shù)法不考慮大容量設(shè)備最大負(fù)荷 造成的負(fù)荷波動(dòng)及用電設(shè)備的容量和臺(tái)數(shù)，適用于確定全廠計(jì)算負(fù)荷、車間變電所計(jì)算負(fù)荷及負(fù)荷較穩(wěn)定的干線計(jì)算負(fù)荷。 在一條干線上枝接性質(zhì)不同的幾組用電設(shè)備時(shí)，需在分組計(jì)算的基礎(chǔ)上再進(jìn)行多組的總負(fù)荷計(jì)算。 (1)單個(gè)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷 確定單個(gè)用電設(shè)備的計(jì)算負(fù)荷，目的是為選擇支線截面提供依據(jù)，應(yīng)以滿負(fù)荷運(yùn)行時(shí)的輸人功率作為計(jì)算負(fù)荷。 (2)用電設(shè)備組的計(jì)算負(fù)荷 一個(gè)車間有很多臺(tái)用電設(shè)備，在進(jìn)行負(fù)荷計(jì)算時(shí)，要將用電設(shè)備按需要系數(shù)表上的分類方法詳細(xì)地分成若干組，即將工藝性質(zhì)相同的且需要系 數(shù)相近的用電設(shè)備合并成組，然后進(jìn)行各用電設(shè)備組的負(fù)荷計(jì)算。 無功功率補(bǔ)償計(jì)算 無功補(bǔ)償容量以提高功率因數(shù)為主要目的時(shí)，補(bǔ)償容量的選擇分兩大類討論，即單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量的選擇（主要指電動(dòng)機(jī)）和多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇（指集中和局部分組補(bǔ)償）。 11 ． 1 單負(fù)荷就地補(bǔ)償容量的選擇的幾種方法 （ 1）、美國(guó)資料推薦： 是 [額定容量的 1/3] （ 2）、日文雜志中查到： 1/4~1/2 容量計(jì)算 多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇 ． 2 多負(fù)荷補(bǔ)償容量的選擇是根據(jù)補(bǔ)償前后的功率因數(shù)來確定 。 式中： Km 為最大負(fù)荷月時(shí)有 功功率消耗量，由有功電能表讀得； Km為補(bǔ)償容量計(jì)算系數(shù)，可取 ～ 。Tm 為企業(yè)的月工作小時(shí)數(shù)； tgφ1 、 tgφ2 意義同前， tgφ1 由有功和無功電能表讀數(shù)求得。 多負(fù)荷的集中補(bǔ)償電容器安裝簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠、利用率較高。但電氣設(shè)備不連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)或輕負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，會(huì)造成過補(bǔ)償，使運(yùn)行電壓抬高，電壓質(zhì)量變壞。因此這種方法選擇的容量，對(duì)于低壓來說最好采用電容器組自動(dòng)控制補(bǔ)償無功功率對(duì)供、用電產(chǎn)生一定的不良影響，主要表現(xiàn)在： (1)降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出。 (2)降低輸、變電設(shè)備的供電能力。 (3)造成線路電 壓損失增大和電能損耗的增加。 (4)造成低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降，使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。 從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無功功率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無功補(bǔ)償裝置來補(bǔ)充無功功率，以保證用戶對(duì)無功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。這就是電網(wǎng)需要裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置的道理。 三相功率因數(shù)的計(jì)算公式為： 式中 P—— 有功功率， kW； S—— 視在功率 ,kV。 A； U—— 用電設(shè)備的額定電壓 ,V； I—— 用電設(shè)備的運(yùn)行電流 ,A。 各用電系統(tǒng)功率因數(shù)的高低 ，直接影響整個(gè)電網(wǎng)的供電質(zhì)量和 發(fā)電 系統(tǒng)的電能利用率。過低的功率因數(shù)，不僅使電力系統(tǒng)內(nèi)的供電設(shè)備容量得不到充分利用， 增加電力電網(wǎng)中輸電線路上的電能損耗，還會(huì)使線路的電壓損失增大，有時(shí)使得負(fù)荷端的電 壓低于允許值，嚴(yán)重影響異步電動(dòng)機(jī)及其它用電設(shè)備的正常運(yùn)行，甚至損壞。電力系統(tǒng)功率 因數(shù)的 12 高低，已經(jīng)成為電力系統(tǒng)一項(xiàng)重要經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。因此，要求在電力系統(tǒng)的各級(jí)都要根據(jù) 分級(jí)就地平衡的原則，采取措施補(bǔ)償無功功率，提高功率因數(shù)。根據(jù)對(duì)電網(wǎng)分布的分析，為 了降低無功功率提高功率因數(shù)，一般從兩方面采取措施：一是提高自然功 率因數(shù)；二是采用 供應(yīng)無功功率的設(shè)備來補(bǔ)償用電設(shè)備所需的無功功率，以提高其功率因數(shù)。稱為提高功率因 數(shù)補(bǔ)償法，這種方法通常有 3 種： (1)采用同步電機(jī)補(bǔ)償； (2)采用同步調(diào)相機(jī)； (3)采用移相 電容器補(bǔ)償。由于移相電容器是一種投資省、見效快、維護(hù)方便的無功電源，工礦企業(yè)常常 選用移相電容器來提高功率因數(shù)。因此，如何進(jìn)行補(bǔ)償計(jì)算，正確選擇補(bǔ)償力度是電 力工業(yè) 中的一個(gè)重要課題。 最大負(fù)荷補(bǔ)償計(jì)算法 補(bǔ) 償 前 最 大 負(fù) 荷 功 率 因 數(shù) 變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷 ,取 c osθ =，則有： P30(2)= Q30(2)= t g()= 計(jì)算中取 K∑ P= ， K∑ Q= P30(2)= = Q30(2)= = 變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷： S30(2)= 22 ? = 低壓側(cè)功率因素： os)2( ??? 變壓器的功率損耗（設(shè)選低損耗變壓器）： △ PT= S30(2)= = (KW) △ QT= S30(2)= = (KVar) 變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷： P30(1)=+= Q30(1)=+= )( 0 8 17 2 9 38 8 2 9 22)1(30 K V AS ??? 變電所高 壓側(cè)的功率為： os ??? 補(bǔ) 償 后 最 大 負(fù) 荷 功 率 因 數(shù) 變電所低壓側(cè)視在計(jì)算負(fù)荷 13 )()( 22)2(30 K V As ????? 變壓器的功率損耗 )( )2(30 KWSP T ?????? )( 5 )2(30 K V a rSQ T ?????? 變電所高壓側(cè)總的計(jì)算負(fù)荷 )()1(30 KWP ???? )( 0 )3 8 3 1()1(30 K V a rQ ????? )( 22)1(30 K V As ???? 變電所高壓側(cè)的功率因素： )1(30 )1(30 ?????? SP? 在實(shí)際工程中，一般都是感性負(fù)載，全廠總功率因數(shù)在 ～ ，即 tgφ1′= ～ 之間，取 α= ， β= ，補(bǔ)償后的功率因數(shù)為 ，即： tgφ2= 。則：，可見 QcQc ′ ，這 說明最大負(fù)荷補(bǔ)償計(jì)算法和平均 負(fù)荷補(bǔ)償計(jì)算法選取的補(bǔ)償容量不同。且最大負(fù)荷補(bǔ)償計(jì)算 法得到的補(bǔ)償容量大。 補(bǔ)償電容器容量計(jì)算 提高功率因數(shù)所需補(bǔ)償電容器的無功功率的容量 QK，可根據(jù)負(fù)載有功功率的大小，負(fù)載原有的功率因數(shù) cosφ1 及提高后的功率因數(shù) cosφ 來決定，其計(jì)算方法如下： 設(shè)有功功率為 P，無電容器補(bǔ)償時(shí)的功率因數(shù) cosφ1 ，則由功率三角形可知，無電容器補(bǔ) 償 時(shí) 的 感 性 無 功 功 率 為 ： Q1 ＝ Ptgφ1 并聯(lián)電容器后，電路的功率因數(shù)提高到 cosφ ，并聯(lián)電容器后的無功功率為： Q ＝ Ptgφ 由電容器補(bǔ)償?shù)臒o功功率 QK 顯然應(yīng)等于 負(fù)載并聯(lián)電容器前后的無功功率的改變，即： QK ＝ Q1 － Q ＝ Ptgφ1 － Ptgφ ＝ P （ tgφ1 － Ptgφ ） （式 1 ） 其中： tgφ1 ＝ sinφ1 ／ cosφ1 ＝ √1 － cos178。φ1 ／ cosφ1 tgφ ＝ sinφ ／ cosφ ＝ √1 － cos178。φ ／ cosφ 根據(jù)（式 1 ） 就 可 以 算 出 要 補(bǔ) 償 的 電 容 器 容 量 ， 將 ： QK ＝ U178。 ／ XC ＝ U178。 ／ 1 － ωc ＝ U178。ωc 代入（式 1 ） ， 有 U178。ωc ＝ P （ tgφ1 － tgφ ） C ＝ P ／ ωU 178。 （ tgφ1 － tgφ ） （式 2 ） 14 第 5 章 導(dǎo)體和電氣設(shè)備的選擇 按正常工作條件選擇電氣設(shè)備 (1)、電氣設(shè)備型式的選擇 選用電氣設(shè)備必須考慮設(shè)備的裝置地點(diǎn)和工作環(huán)境。另外，根據(jù)施工安裝的要求，或運(yùn)行操作的要求，或維護(hù)檢修的要求，電氣設(shè)備又有各種不同的型式可供選擇。 (2)、電氣設(shè)備電壓的選擇 選擇電氣設(shè)備時(shí)，應(yīng)使所選擇的電氣設(shè)備的額定電壓大于或等于正常時(shí)可能出現(xiàn)的最大的工作電壓，即： UN ≥ Uet (3)、電氣設(shè)備額定電流的選擇 電氣設(shè)備的額定電流應(yīng)大于或等于正常工作時(shí)最大負(fù)荷電流，即 IN ≥ Iet 我國(guó)目前所生產(chǎn)的電氣設(shè)備，設(shè)計(jì)師取周圍空氣溫度為 40℃作為計(jì)算值，如裝置地點(diǎn)周圍空氣溫度低于 40℃時(shí)，每低 1℃，則電氣設(shè)備（如斷路器、負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、電流互感器、及套管絕緣子等）的允許工作電流可以比額定值增大 %，但總共增大的值不能超 20%。 斷路器和隔離開關(guān)的選擇 1斷路器的選擇 : (1) 一般選用原則 : 根據(jù)用途選擇斷路器的型式及極數(shù) ,根據(jù)最大工作電流選擇斷路器的額定電流 ,根據(jù)需要選擇脫扣器的類型 ,附件的種類和規(guī)格 ,具體要求是 ,①斷路器的額定工作電壓≥線路額定電壓 ,②斷路器的額定短路通斷能力≥線路計(jì)算負(fù)載電流 ,③斷路器的額定短路通斷能力≥線路中可能出現(xiàn)的最大短路電流（一般按有效值計(jì)算） ,④線路末端單相對(duì)地短路電流≥ 倍斷路器瞬時(shí)（或短延時(shí)）脫 扣整定電流； ⑤斷路器欠壓脫扣器額定電壓等于線路額定電壓 ,⑥斷路器的分勵(lì)脫扣器額定電壓等于控制電源電壓；⑦電動(dòng)傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的額定工作電壓等于控制電源電壓 ,⑧斷路器用于照明電路時(shí)，電磁脫扣器的瞬時(shí)整定電流一般取負(fù)載電流的 6 倍 (2) 6 倍長(zhǎng)延時(shí)電流整定值的可返回時(shí)間大于等于電動(dòng)機(jī)實(shí)際啟動(dòng)時(shí)間。按啟動(dòng)時(shí)負(fù)載的輕重，可選用可返回時(shí)間為 15S 中的某一檔 2隔離開關(guān)的選擇 : 隔離開關(guān)就是一個(gè)有明確指示閉合或斷開的開關(guān)而已，需要開關(guān)的地方都可以用，一般用作總開關(guān)，根據(jù)負(fù)載選擇容量，盡量選大 1， 2個(gè)等級(jí) :。 如：負(fù)載為 16A，則可以選 25A 或 32A 的隔離開關(guān)。 比如： 斷路器選 ，開斷電流有 20KA 就可以，但一般都會(huì)留裕度，選擇 的好些，隔離開關(guān)主要看你用在哪，如果是中性點(diǎn)的，用 的隔離開關(guān)，如果是用與斷路器配套的，那么用 GW4/ 就可以了，至于電流等級(jí)，一般用 1250A 就可以了。選擇隔離開關(guān)主要是根他的動(dòng)熱穩(wěn)定來選，而不電流等級(jí)。這里很多人以為電流等級(jí)越大越好，這是誤區(qū) . 互感器的選擇 電流互感器的選擇 為降低工程造價(jià)，在設(shè) 計(jì)上通常采用測(cè)量?jī)x表與繼電保護(hù)共用一組電流互感器的方式，一個(gè)電流互感器內(nèi)有一個(gè)或多個(gè)鐵芯，每個(gè)鐵芯上有一個(gè)二次繞組。測(cè)量?jī)x表和繼電保護(hù)接不同的二次繞組，且供測(cè)量?jī)x表的鐵芯與供繼電保護(hù)的鐵芯在特性上有較大差 15 別測(cè)量鐵芯是按電流互感器正常運(yùn)行條件設(shè)計(jì)的，鐵芯截面小，飽和倍數(shù)低；而飽和用鐵芯是按短路條件設(shè)計(jì)的，鐵芯截面大，飽和倍數(shù)高。 （ 1）一次電流的選擇 : 繼電保護(hù)用電流互感器額定電流應(yīng)大于該電氣主設(shè)備可能出現(xiàn)的最大長(zhǎng)期負(fù)荷電流。本次設(shè)計(jì)中，該最大長(zhǎng)期負(fù)荷電流為 300A。 （ 2）二次店里的選擇 標(biāo)準(zhǔn)電流互感器二次 額定電流為 5A或 1A，使用最多的是 5A。 35kv 的電流互感器的額定二次電流可選 5A，具體參照不同型號(hào)的電流互感器參數(shù)。 （ 3）額定輸出容量的選擇： 電流互感器的額定輸出容量是指在額定一次電流、額定變比條件下，撥正所要求的準(zhǔn)確級(jí)時(shí)，所能輸出的最大容量?？筛鶕?jù)二次負(fù)載所消耗的容量來計(jì)算電流互感器的輸出容量。電流互感器二次負(fù)載所消耗的容量為 Sloa=In2*Zloa 式中， In—— 電流互感器的二次額定電流， A；二次回路的負(fù)載阻抗，可采用實(shí)際測(cè)量值或通過計(jì)算得到，Ω 選擇電流互感器的額定輸出容量，額定容量標(biāo)準(zhǔn)值為 5VA、 10VA、 15VA、 20VA、 25VA、 30VA、40VA、 50VA、 60VA、 80VA、 100VA。 互感器的選擇 電能計(jì)量裝置主要由電能表、計(jì)量用電壓互感器、電流互感器及二次回路等部分組成，電流互感器是能計(jì)量裝置的重要組成部分，現(xiàn)介紹計(jì)量用電流互感器的選擇原則和使用注意事項(xiàng)。 1 選擇的原則 額 定 電 壓 的 確 定 電流互感器的額定電壓 UN 應(yīng)與被測(cè)線路的電壓 UL 相適應(yīng)，即 UN≥UL 。 額 定 變 比 的 確 定 通常根據(jù)電流互感器所接一次負(fù)荷來確定額定一次電流 I1，即 : I1=P1/UNcosψ 式中 UN—— 電流互感器的額定電壓， kV。P1—— 電流互感器所接的一次電力負(fù)荷， kVA。 cosψ —— 平均功率因數(shù)，一般按 cosψ= 計(jì)算。為保證計(jì)量的準(zhǔn)確度，選擇時(shí)應(yīng)保證正常運(yùn)行時(shí)的一次電流為其額定值的 60% 左 右 ， 至 少 不 得 低 于 30% 。 電流互感器的額定變比則由額定一次電